De vorm van DNA kan worden veranderd met een reeks triggers, waaronder koper en zuurstof, volgens nieuw onderzoek van de Universiteit van East Anglia.

De structuur van DNA wordt algemeen aanvaard als een dubbele helix, maar er bestaan ​​ook verschillende DNA-structuren. Nieuw onderzoek dat vandaag is gepubliceerd, wijst op een reeks triggers die de vorm ervan kunnen manipuleren.

Toepassingen voor deze ontdekking zijn onder meer nanotechnologie, waarbij DNA wordt gebruikt om kleine machines te maken, en in op DNA gebaseerde computers, waarbij computers zijn opgebouwd uit DNA in plaats van silicium.

Hoofdonderzoeker Dr. Zoe Waller van UEA's School of Pharmacy zei:"DNA is een genetisch materiaal, en de structuur lijkt meestal een beetje op een gedraaide ladder - een dubbele helix.

"Maar er bestaan ​​alternatieve DNA-structuren en er wordt gedacht dat ze mogelijk een rol spelen bij de ontwikkeling van genetische ziekten, zoals diabetes of kanker."

"Het was eerder bekend dat de structuur van een stukje DNA kon worden veranderd met behulp van zuur, waardoor het zich opvouwt tot een vorm die een 'i-motief' wordt genoemd.

"Dit systeem kan als een schakelaar worden gebruikt - het DNA in de twee verschillende omstandigheden heeft totaal verschillende vormen, dus we kunnen dit herkennen als 'aan' of 'uit'. Dit is gebruikt voor DNA-nano-machinetoepassingen."

Het onderzoek van Dr. Waller toonde eerder aan dat de vorm van DNA ook kan worden veranderd in een tweede structuur, een haarspeld genaamd, door koperzouten te gebruiken. Deze verandering kan vervolgens worden teruggedraaid met EDTA (ethyleendiaminetetra-azijnzuur) - een middel dat vaak wordt aangetroffen in shampoo en andere huishoudelijke producten.

Dit breidde het vermogen van DNA uit tot twee schakelaars in plaats van één.

Haar nieuwe bevindingen tonen aan dat andere triggers, inclusief zuurstof en een stof die lijkt op vitamine C, kan ook DNA ertoe aanzetten om van vorm te veranderen.

Het team voegde koperzouten toe aan DNA in zuurstofvrije omstandigheden om de vorm te veranderen in een i-motief. Door het i-motief bloot te stellen aan zuurstof in de lucht, het veranderde toen van in i-motief in een haarspeld.

De vorm kan vervolgens worden veranderd van een haarspeld naar een i-motief door natriumascorbaat toe te voegen, die vergelijkbaar is met vitamine C, en terug naar een ongevouwen toestand met behulp van een chelaatvormer.

"Dit onderzoek betekent dat we nu niet alleen de vorm van DNA kunnen veranderen door een verandering in pH, we kunnen koperzouten en zuurstof gebruiken om hetzelfde effect te hebben, "zei dr. Waller.

"Er zijn veel toepassingen waarvoor dit onderzoek kan worden gebruikt. De mogelijke vormveranderingen kunnen worden gebruikt als aan/uit-schakelaars voor logische poorten in DNA-computing. Onze bevindingen kunnen ook worden gebruikt in nanotechnologie, of om de eigenschappen van materialen zoals gels, " voegde ze eraan toe.